2013 Fiscal Year Annual Research Report
脂肪酸結合タンパク質のあいまいな分子認識の構造基盤
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24681045
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松岡 茂 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任准教授(常勤) (60456184)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | タンパク質 / 分子認識 / 脂肪酸 / 固体NMR |
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| Research Abstract |
本研究ではヒト心筋脂肪酸結合タンパク質（FABP3）の脂肪酸認識機構の構造基盤解明を目的とする。平成２５年度は、１．脂肪酸類縁体とFABP3の結合親和性の調査、２．表面プラズモン共鳴法を用いたFABP3-脂肪酸相互作用解析法の開発、３．水溶性脂肪酸類縁体とFABP3の結合様式の解明、４．スピンクラスター標識脂肪酸の合成とコンフォメーション解析を行った。
１．では、昨年度開発したリポソーム結合脂肪酸を用いた等温滴定熱量測定法（ITC）による脂肪酸類縁体とFABP3の結合親和性を測定した。本年度は、昨年度に測定した直鎖脂肪酸に加えて、分枝脂肪酸やレチノイン酸など、より構造変化に富んだ脂肪酸群を評価した。その結果、FABPはレチノイン酸など剛直なリガンドと結合しないこと、分枝位置によっては立体選択的な結合親和性を示すことが明らかとなった。２．では、ITCで成功したリポソーム結合による疎水性化合物の可溶化法の、SPRへの適用を試みた。３．においては、杉山成特任准教授（大阪大学）の協力を仰ぎ、昨年度見出した水溶性脂肪酸のFABP3結合構造を共結晶解析により解明した。４．では昨年度開発した合成スキームに従って、Sebastien Lethu特任研究員（当研究室）を中心に2H-13C-13C-2Hクラスター標識ステアリン酸の網羅的合成を行った。また、オーダーパラメーター取得によるコンフォメーション解析法の検討を配向脂質二重膜を用いて行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度発見した実験条件を元に、特に相互作用解析で当初の予定以上の成果が挙げられた。一方、構造情報取得のための方法論開発は、解析方法の開発に予定よりも時間がかかっている。研究計画全体としてはおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度では、親和性解析研究と構造研究の結果を合わせて、FABP3の脂肪酸認識の機構を解明する。リポソーム結合法を用いたITCにより網羅的に脂肪酸構造と結合親和性の相関を明らかにする。また、X線結晶解析（杉山成特任准教授、大阪大学）、分子動力学計算（松岳大輔特任研究員、当研究室）、固体NMRから多面的に脂肪酸の結合構造を解析し、FABP3の真のリガンドを明らかにし、その生物学的な意義を考察する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
初年度に導入した質量分析装置には、当研究組織で保有する既存のHPLCが接続できたため、新しいHPLCを購入せずに利用してきた。これは、本装置の故障など高額の修理費が必要となる可能性に備えた処置であった。
装置が安定稼働し、故障の可能性も少なくなってきた。また、最終年度となり分析試料が増えたため、HPLCのマシンタイムが不足してきた。これを解消するため、HPLC装置一式を購入する。
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[Journal Article] Structure of the human-heart fatty-acid-binding protein 3 in complex with the fluorescent probe 1-anilinonaphthalene-8-sulphonic acid2013
Author(s)
3. Mika Hirose, Shigeru Sugiyama, Hanako Ishida, Mayumi Niiyama, Daisuke Matsuoka, Toshiaki Hara, Eiichi Mizohata, Satoshi Murakami, Tsuyoshi Inoue, Shigeru Matsuoka, Michio Murata
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Journal Title
J. Synchrotron Rad.
Volume: 20
Pages: 923-928
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Toward an understanding of lipid-protein interactions, the use of the heavy atom labeled fatty acid and analogues2013
Author(s)
Shigeru Sugiyama, Mika Hirose, Hanako Ishida, Sebastien Lethu, Hikaru Ano, Daisuke Matsuoka, Toshiaki Hara, Eiichi Mizohata, Tsuyoshi Inoue, Shigeru Matsuoka, Michio Murata
Organizer
第51回日本生物物理学会
Place of Presentation
京都
Year and Date
20131028-20131030
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